電動汽車動力電池退役回收的壓力雖然說不上迫在眉睫，但毫無疑問對這個漸行漸近的問題現(xiàn)在就應(yīng)該未雨綢繆，早做準(zhǔn)備。石油時代即將終結(jié)，電車時代正在來臨。根據(jù)計算預(yù)測，2017年我國將有GWh動力電池退役，2020年將迎來10GWh規(guī)模。除了確定報廢的拆解回收原材料，將其余可在其他場景再次利用的電池梯次利用更能發(fā)揮動力電池的剩余價值，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是更為環(huán)保高效的做法。但是，要實(shí)現(xiàn)動力電池的梯次利用，除了商業(yè)操作層面、政策法規(guī)上的困難和欠缺外，純技術(shù)層面首先就面臨著很大的障礙，如果不能解決基礎(chǔ)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)問題，后面的美好設(shè)想不免鏡花水月，重蹈鉛酸電池資源浪費(fèi)環(huán)境污染的覆轍。
梯次利用，說白了就是二手貨再使用，比如二手車、二手家具、二手設(shè)備，最需要確定的就是這二手貨物的殘值。一般來講二手貨物通常根據(jù)其生產(chǎn)日期或使用年限，即以時間來判斷剩余價值。但是動力電池比較特殊，僅從時間，比如出廠日期、累計使用時間這一單一數(shù)據(jù)無法判斷剩余價值，因?yàn)殡姵厥Ｓ鄡r值與時間呈非線性關(guān)系，也不是時間的單一函數(shù)，還需要SOH及其他關(guān)鍵數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)是在使用過程中由BMS(電池管理系統(tǒng))測量計算產(chǎn)生。技術(shù)上的困難就在于此，一是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，二是數(shù)據(jù)的完整性，三是數(shù)據(jù)的可獲得性，四是數(shù)據(jù)的安全性。這幾個問題都與BMS脫不了干系，所以，動力電池的梯次利用，BMS才是關(guān)鍵。
首先要確定的是要重復(fù)利用到動力電池的哪種組態(tài)。單體電芯、單串(多個單體并聯(lián))、模組(多個單串串并聯(lián))、還是動力電池PACK(多個模組串聯(lián))。單體電芯和電池PACK顯然是不現(xiàn)實(shí)：單體電芯數(shù)量巨大，BMS也沒有針對單體電芯的數(shù)據(jù)記錄，再次重組需要重復(fù)匹配工作，成本上劃不來；整個PACK中每個單串電池性能可能差別較大，以PACK為單位再次利用也不合適。同理，以模組為單位也不合適，最適合的就是單串電池。
數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性主要針對的是SOC、SOH。這些數(shù)據(jù)模型目前并沒有一個權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)，電池模型本身雖然可以說是標(biāo)準(zhǔn)的，但是在動態(tài)應(yīng)用中，SOH等重要數(shù)據(jù)的算法是每家不同，有的是常規(guī)算法，有的號稱是獨(dú)門絕技，沒有哪一個算法可以稱得上是公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，可能也有廠家的算法相當(dāng)準(zhǔn)確，但是出于企業(yè)競爭的原因，不可能公開發(fā)布，這就只能靠市場、靠時間檢驗(yàn)成為實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)?；蛘呤怯袑I(yè)機(jī)構(gòu)研發(fā)出一個準(zhǔn)確的算法，集成到專用IC中，以標(biāo)準(zhǔn)硬件的方式給BMS廠家使用?？傊湍壳翱磥?，解決數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問題只能靠時間演變，要么是BMS廠家經(jīng)過競爭，數(shù)量銳減，只有那么幾家相對壟斷整個市場，要么是以標(biāo)準(zhǔn)硬件形式由眾多BMS廠家使用，目前這種各自為算沒有標(biāo)準(zhǔn)的局面無法滿足全面的動力電池梯次利用。
數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)按時間劃分為兩部分，一是出廠原始數(shù)據(jù)，主要有標(biāo)稱電壓、容量、循環(huán)壽命；二是使用過程中的重要數(shù)據(jù)，主要是累計放電量，深度放電次數(shù)，SOC、SOH、靜態(tài)端電壓與SOC對應(yīng)曲線等。累計放電量、深度放電次數(shù)和靜態(tài)端電壓與SOC對應(yīng)曲線這些數(shù)據(jù)目前大部分BMS產(chǎn)品都未有記錄，這些數(shù)據(jù)在電池組殘值計算中必不可少，而且其中靜態(tài)端電壓與SOC對應(yīng)曲線對電池再成組具有重要意義，可以在SOH數(shù)據(jù)匹配的基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮小電池組中單串的不一致性，降低退役電池分類成組成本，提高新電池組的壽命。動力電池要想梯次利用，必須要對BMS制定數(shù)據(jù)記錄標(biāo)準(zhǔn)。
